布鲁氏杆菌感染机制、危害及防控措施

布鲁氏杆菌病是全球重要的人畜共患传染病之一，主要感染牛、羊等反刍动物，人通过直接接触感染动物、食用未消毒奶制品或吸入污染气溶胶而易被感染。人感染后常出现发热、多汗、关节疼痛等流感样症状，并易转为慢性伴关节炎、脏器受累等并发症。布鲁氏菌为革兰氏阴性兼性胞内寄生菌，在巨噬细胞等宿主细胞内形成专门的胞内复制囊泡，通过Ⅳ型分泌系统等逃避免疫清除并建立慢性感染。目前的检测方法主要包括病原培养、血清学试验和分子生物学方法，各有优缺点。防控上应切断动物传染源、强化食品卫生和职业防护，同时在高风险地区实施动物疫苗接种。

一、概念与生物学特征

布鲁氏杆菌（Brucella spp.）是革兰氏染色阴性的兼性胞内寄生需氧杆菌，细胞直径约0.5 μm～1.5 μm，无荚膜、鞭毛和芽孢。根据最初宿主不同，可分为羊种（B.melitensis）、牛种（B.abortus）、猪种（B.suis）、犬种（B.canis）、绵羊附睾种（B.ovis）和沙林鼠种（B.neotomae）等6种主要菌型。不同菌种及其生物型间毒力差异明显，其中光滑型菌株毒力显著强于粗糙型，以羊种菌毒力最强。布鲁氏菌主要感染牛、羊、猪、骆驼等反刍或单蹄动物，并可偶见于海洋哺乳动物和啮齿类等。OIE将布鲁氏菌病列为法定报告传染病。目前全球170余个国家报告有布病发生，我国布鲁氏杆菌病呈局部流行态势：国内监测数据显示羊种布鲁氏菌占优势（约74%），主要流行于内蒙古、西藏、青海等北方畜牧业发达地区。布鲁氏菌对湿热不耐，但对紫外线、强酸强碱敏感；55°C湿热处理1小时或常用化学消毒剂（如75%酒精、0.1%新洁尔灭等）可杀灭菌体。

图 1 布鲁氏菌基因结构示意图（图片来源于网络）

二、布鲁氏杆菌感染机制

布鲁氏杆菌进入宿主的途径多样，包括通过皮肤破损、粘膜损伤、经消化道摄入或经呼吸道吸入等方式侵入机体。病原体侵入后易被巨噬细胞和树突状细胞吞噬，但其独特的胞内生存策略使其能够抵抗宿主杀伤作用。研究表明，光滑型布鲁氏菌可依赖宿主细胞膜的脂筏区形成胞吞，随后被包裹在胞内含菌小泡（Brucella-containing vacuol，BCV）中。BCV会先后获得早期内体标志（如EEA1、Rab5）和晚期内体/溶酶体标志（如Rab7、LAMP-1），但布鲁氏菌能抑制BCV与溶酶体的彻底融合，从而避免被降解。接着，BCV与内质网融合（依赖宿主Sar1、Rab2等），形成复制型囊泡（rBCV），布鲁氏菌在此环境中大量增殖，并获得内质网膜蛋白Sec61、钙网蛋白等标志分子。胞内复制阶段结束后，布鲁氏菌可通过裂解或非裂解方式释放新菌体，感染相邻细胞。

布鲁氏菌在胞内复制和免疫逃逸过程中依赖多种毒力因子。VirBⅣ型分泌系统（由VirB操纵子控制）是关键的毒力系统，其分泌效应蛋白用于改写宿主细胞囊泡途径，促进胞内存活。双组分信号转导系统BvrS/BvrR和LuxR样调节因子VjbR等调节系统则调控细菌对环境刺激的响应和毒力基因表达，对细胞侵染性至关重要。此外，环状β-葡聚糖、鞭毛样结构蛋白和外膜转运蛋白BacA等结构组件也被证明是布鲁氏菌胞内存活所必需的。布鲁氏菌还通过调节自身脂多糖（LPS）结构弱化TLR4介导的先天免疫识别，并激活非典型自噬途径、抑制宿主细胞凋亡和焦亡等方式，干扰机体先天免疫应答和获得性免疫应答，从而帮助病原体建立慢性感染。

三、关键影响因素与调控网络

VirBⅣ型分泌系统：此分泌系统由VirB操作子编码，是Brucella胞内生存的核心毒力机制之一。失去VirB功能的突变株难以逃避宿主细胞溶酶体清除，胞内复制受阻。

双组分调节系统（BvrS/BvrR），BvrS/BvrR系统调节细菌对环境信号的响应及脂多糖、外膜蛋白等毒力因子的表达。相关研究指出，缺失BvrR/BvrS的Brucella株其感染能力明显下降。

LuxR样转录因子（VjbR），VjbR参与调控VirB系统及其他毒力基因的表达，对胞内生长和系统感染能力具有重要影响。

结构因子，包括光滑LPS的O-链、环状β-葡聚糖和鞭毛样蛋白等结构成分，可帮助布鲁氏菌在胞内稳定定植并抵抗宿主因子侵害。BacA蛋白和磷脂酰胆碱也与胞内定植和毒力相关联。

上述因子通过协调调控，构成布鲁氏菌侵袭、定植与致病的分子网络。这些调控网络使布鲁氏菌能够精细调节其致病策略，包括促进胞内复制、抑制宿主免疫应答以及实现慢性感染，从而提高致病成功率并形成慢性病灶。

四、检测鉴定方法

目前布鲁氏杆菌的实验室诊断方法主要包括病原学培养、血清学检测和分子生物学检测。分离培养是诊断布鲁氏杆菌感染的“金标准”。可从患者的血液、骨髓或受感染动物的组织中分离纯化布鲁氏菌株进行生化鉴定和菌种分型。但Brucella在培养基上的生长缓慢（需2~3周），且易形成气溶胶，因此须在生物安全二级/三级实验室进行操作，不适合常规快速诊断。

血清学检测是临床和动物检疫中常用的筛查手段，包括虎红试验（RBT）、标准管凝集试验（SAT）和酶联免疫吸附试验（ELISA）等。RBT操作简便、灵敏度高，常用于人畜病例的初筛；但由于特异性较低，阳性结果需进一步由SAT或ELISA复检确认。SAT为布鲁氏菌病的传统确诊试验，可定量检测血清抗体滴度，是我国实验室应用最广泛的确认方法，但其操作复杂、耗时且需大量血清。ELISA（如IgM/IgG iELISA）可同时定量检测不同类型抗体，敏感性和特异性高，被WHO推荐为在凝集试验基础上进一步确诊的补充方法。近年来，一些新型血清学技术如免疫捕获凝集试验（Brucellacapt）、荧光偏振试验（FPA）等也逐渐应用于布病诊断，它们具有快速、简便、高效的优点。

分子生物学检测（PCR/qPCR）是近年来发展迅速的布病诊断技术，可直接检测临床样本中Brucella特异性基因（如bcsp31、IS711等），具有高度灵敏和特异的特点。PCR可以在数小时内获得检测结果，并可设计特异引物区分不同物种。研究显示，PCR在疑似病例的早期诊断和流行病学追踪中具有明显优势。此外，循环介导等温扩增技术（LAMP）由于操作简便、无需复杂设备，也在基层诊断中显示出应用前景。总体而言，培养、血清学和分子检测各有优劣，需根据诊断目的和实验条件综合选用。

五、危害及防控意义

布鲁氏杆菌病对动物养殖业造成严重危害。感染母畜（尤其是绵羊、山羊和牛）后，最常见的临床表现是妊娠中或晚期流产和死胎，伴有胎盘滞留或子宫内膜炎；公畜则可出现睾丸炎、附睾炎等。感染动物在症状出现前后长期排菌（乳汁、尿液和胎衣均含菌），可持续数月甚至数年，形成持久污染源。由此导致牲畜繁殖性能显著下降，每年给畜牧业带来巨额经济损失。在人类中，布病通常起病隐匿，症状与流感类似，包括发热、寒战、多汗、肌肉和关节疼痛、乏力等，有时伴肝脾肿大或淋巴结肿大。未及时治疗者可进入慢性期，可累及骨关节（尤其是骶髂关节、脊柱）、心脏和神经系统等。慢性病例常见疲乏、反复发热、关节炎、心内膜炎等并发症，其中心内膜炎是布病最严重的并发症之一，未经治疗可导致致命的心瓣膜破坏。由于病程漫长反复，人类布病对患者工作能力和生活质量造成长期影响，也给医疗卫生系统带来负担。

针对布鲁氏杆菌病的防控措施应综合动物卫生、食品安全和职业健康等多方面内容。在动物源头控制方面，应加强高流行区畜群的血清学监测，对阳性畜群进行隔离、淘汰；对牛羊实施疫苗免疫（如羊种Rev.1和牛种S19/S2疫苗）可有效降低感染率。在食品安全方面，应严格对乳制品实施巴氏杀菌处理，避免生奶和未经充分加热的肉制品流入市场。对高危人群（如牧民、屠宰厂工人、兽医及实验室工作人员）来说，应普及职业防护知识，处理病畜或其分泌物时佩戴防护手套、口罩和防护服；在高风险环境（屠宰场、实验室）应建立隔离设施并加强通风消毒。公共卫生层面，应通过宣传教育提高公众对布病的认识，倡导不饮用未经灭菌的奶制品，并在流行区开展健康监测和多部门协作，以降低人群暴露风险。WHO和OIE均强调，在动物层面控制感染和实行食品职业安全措施，是预防人类布病的最有效策略。

六、产品展示

我公司有多种可培养布鲁氏菌的产品，客户可根据实际情况和用途进行选用。

表1 产品信息

注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。

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